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摘要：针对水平井卡阻落物打捞难点进行分析，应用液压解卡技术解决水平井卡阻落物打捞的井下作业施工的难题，并对施工中出现的问题，提出改进措施。
关键词：液压解卡 水平井 卡阻落物 打捞
一、前言
水平井以其作为高效开发各类油气藏、提高单井产量、提高采收率的重要手段，在乐安油田稠油区块得到广泛推广和应用，所占比例逐年增加，水平井井下作业量随之增加，对水平井作业技术的需求逐步增大。水平井的特性决定了它的井下工艺与直井井下作业有很大区别，特别是对打捞水平井卡阻落物更是整个井下作业施工中的难点。
二、水平井卡阻落物打捞难点分析
1、拉力、扭矩传递损失大。水平井具有特殊井身结构，造斜段具有较大的井眼曲率，较长的水平井段。在采用大力活动打捞解卡技术处理时，井口大力提拉打捞管柱与套管内壁发生多点接触，地面设备的拉力大部分用于克服打捞管柱与套管内壁之间的摩擦力，这部分解卡力作用在套管上，使得能有效作用在落物的解卡力非常小，而且井越深，井眼曲率越大，摩擦力也越大，其传力效率越低，大力活动打捞解卡效果较差。同理井口扭矩也无法有效作用于落物，套铣、倒扣打捞解卡技术很难实施。
2、配套的热采管柱及工具尺寸和结构限制。稠油热采开发的需要，注汽管柱用隔热油管接箍外径大；水平井充填防砂管柱结构复杂，管柱长度一般在百米上，并且采用大直径精密滤砂管等，使处理措施受到制约。
3、乐安油田出砂严重，而且地层砂中往往会伴有大颗粒岩屑或者灰块，同时受稠油影响易形成大直径的团粒，给管柱造成卡阻，增加了作业施工难度。
三、液压解卡技术原理及特点
液压解卡技术的实质是将液压转换为机械的拉拔力，直接作用于落物，弥补地面设备提升力的不足，实现解卡的目的，解决了水平井的拉力传递问题。
井下液压增力器是液压解卡技术关键工具，主要由座封悬挂工具、液压提升工具两部分组成，液压提升工具为多级活塞液压加力机构，操作简单。其工作原理：井下液压增力器连接在打捞工具上部，打捞工具捞获落鱼后，井口正打压，增力器锚定装置座封，继续增大井口压力，增力器液压提升工具开始工作，活塞在修井液的推动下，带动打捞工具向上移动拉拔落鱼。这时打捞管柱被座封锚定装置固定在套管上而不能上下移动，所以液压拉拔的作用载荷由打捞工具转移到套管上，而对作业提升设备和上部打捞管柱不增加任何附加载荷。井下液压增力器的理论解卡力等于活塞截面积×压力，所以活塞截面积、活塞级数越大，解卡力越大；活塞级数增多导致工具长度增长。
液压解卡技术操作要点：打捞遇卡后，上提负荷大于原悬重30～50kN，油管正憋压，当增力器完成一个行程后（可根据地面压力变化准确判断落鱼松动程度），上提打捞管柱，锚定装置解封，如不存在卡钻可直接起出打捞管柱；如仍存在卡钻迹象，则继续反复打压直至彻底解卡。如反复打压无效落鱼彻底卡死，则可根据打捞工具退出方式退出工具。
液压解卡技术具有以下特点：1）落鱼的上提拉力转移作用到套管上，不增加井架的载荷，实现了用小修常规作业代替大修作业进行解卡作业；2）井下液压增力器上提拉力大，可以有效作用在包括大斜度井、大位移井以及水平井在内的卡阻落物上；3）安全可靠，一旦解卡不成功，可安全脱开。
四、现场应用效果及存在问题
液压解卡技术在乐安油田4口水平井进行了应用，成功完成了水平防砂管打捞、下移到水平段的卡阻落物管柱打捞，取得了很好的效果。
C27-P5井生产过程中砂卡停井，该井造斜点512m，最大斜度91.08°，防砂鱼顶所在位置斜度82°，井内共有不锈钢滤砂管200m，上作打捞原井防砂管。捞获原井防砂管后上提卡，井口提负荷500kN无效。后采用提放式可退捞矛+液压增力器配合使用，将井下滤砂管拔断提出，经多次捞，共捞出不锈钢滤砂管150m，剩余50m。再进行剩余防砂管打捞时，因979.87处套管错断。经过反复论证，决定不再继续向下处理，在套损以上部位丢手FXSPY445-148水平井桥塞封隔套损以下层段，再造人工井底。下入充填防砂管柱，经循环充填、注汽、转抽开井，日产最高油量23.8吨。
液压解卡技术现场应用时存在问题：1）液压解卡时，水力锚锚瓦支撑在套管内壁上，提升落鱼的力反作用有套管上，作用力最大可达1000kN以上，由于套管是薄壁件，水力锚锚定在未固井或固井质量差的套管段以及套管接箍、分级箍、管外封隔器等承载力较弱处时，容易使套管发生变形甚至破裂从而造成新的井下事故，甚至造成油井的工程报废；2）液压解卡时，液压增力器拉力很大，极易使落物断裂或鱼顶开裂变形，使打捞复杂化；3）解卡后，起管柱过程，由于液压增力器外径较大，随着打捞管柱的上提，可能导致地层的激动出砂，造成二次卡管柱，影响作业进度。
五、技术改进措施
1、合理选择锚定位置。液压解卡施工时，在选择锚定位置时，应尽可能避开套管的薄弱环节。如无法避开时，应采取增加锚定装置的数量，加大与套管壁的接触面积，并严格控制施工时的打压压力，减小对套管的伤害。
2、鱼头修整。在取出部分卡阻管柱后，采用各种钻头、磨铣鞋、套铣筒等硬性工具对鱼头修整，如进行磨铣换鱼头，套铣清除掉鱼头周围卡阻，探冲使鱼腔清洁，便于进行下步施工。鱼顶修整时，一是为减少对套管下部的磨损、破坏，采用扶正机构磨鞋；二是为防止普通平底磨鞋不能完全平磨鱼头，采用凹底磨鞋，起到收引且平稳的作用；三是选择与油层配伍性好，高粘度修井液，确保足够的携带碎屑能力，防止卡钻。
3、防止地层出砂措施。选择近平衡地层压力的修井液，防止负压出砂；控制起钻速度，防止抽汲力引发地层出砂；起下钻保持井筒液柱压力。
六、认识与体会
1、通过现场应用，液压解卡打捞技术可广泛应用于对水平井卡阻管柱打捞，其效果明显。
2、在水平井打捞卡阻落物时，可采取套铣、倒扣解卡等技术与液压解卡相结合的综合处理措施，提高施工效率。
3、加大液压解卡技术配套打捞工具的研发及井下液压增力器的改进，如提高锚定装置的寿命等，使之更加适合在水平井应用。
关键词：液压解卡 水平井 卡阻落物 打捞
一、前言
水平井以其作为高效开发各类油气藏、提高单井产量、提高采收率的重要手段，在乐安油田稠油区块得到广泛推广和应用，所占比例逐年增加，水平井井下作业量随之增加，对水平井作业技术的需求逐步增大。水平井的特性决定了它的井下工艺与直井井下作业有很大区别，特别是对打捞水平井卡阻落物更是整个井下作业施工中的难点。
二、水平井卡阻落物打捞难点分析
1、拉力、扭矩传递损失大。水平井具有特殊井身结构，造斜段具有较大的井眼曲率，较长的水平井段。在采用大力活动打捞解卡技术处理时，井口大力提拉打捞管柱与套管内壁发生多点接触，地面设备的拉力大部分用于克服打捞管柱与套管内壁之间的摩擦力，这部分解卡力作用在套管上，使得能有效作用在落物的解卡力非常小，而且井越深，井眼曲率越大，摩擦力也越大，其传力效率越低，大力活动打捞解卡效果较差。同理井口扭矩也无法有效作用于落物，套铣、倒扣打捞解卡技术很难实施。
2、配套的热采管柱及工具尺寸和结构限制。稠油热采开发的需要，注汽管柱用隔热油管接箍外径大；水平井充填防砂管柱结构复杂，管柱长度一般在百米上，并且采用大直径精密滤砂管等，使处理措施受到制约。
3、乐安油田出砂严重，而且地层砂中往往会伴有大颗粒岩屑或者灰块，同时受稠油影响易形成大直径的团粒，给管柱造成卡阻，增加了作业施工难度。
三、液压解卡技术原理及特点
液压解卡技术的实质是将液压转换为机械的拉拔力，直接作用于落物，弥补地面设备提升力的不足，实现解卡的目的，解决了水平井的拉力传递问题。
井下液压增力器是液压解卡技术关键工具，主要由座封悬挂工具、液压提升工具两部分组成，液压提升工具为多级活塞液压加力机构，操作简单。其工作原理：井下液压增力器连接在打捞工具上部，打捞工具捞获落鱼后，井口正打压，增力器锚定装置座封，继续增大井口压力，增力器液压提升工具开始工作，活塞在修井液的推动下，带动打捞工具向上移动拉拔落鱼。这时打捞管柱被座封锚定装置固定在套管上而不能上下移动，所以液压拉拔的作用载荷由打捞工具转移到套管上，而对作业提升设备和上部打捞管柱不增加任何附加载荷。井下液压增力器的理论解卡力等于活塞截面积×压力，所以活塞截面积、活塞级数越大，解卡力越大；活塞级数增多导致工具长度增长。
液压解卡技术操作要点：打捞遇卡后，上提负荷大于原悬重30～50kN，油管正憋压，当增力器完成一个行程后（可根据地面压力变化准确判断落鱼松动程度），上提打捞管柱，锚定装置解封，如不存在卡钻可直接起出打捞管柱；如仍存在卡钻迹象，则继续反复打压直至彻底解卡。如反复打压无效落鱼彻底卡死，则可根据打捞工具退出方式退出工具。
液压解卡技术具有以下特点：1）落鱼的上提拉力转移作用到套管上，不增加井架的载荷，实现了用小修常规作业代替大修作业进行解卡作业；2）井下液压增力器上提拉力大，可以有效作用在包括大斜度井、大位移井以及水平井在内的卡阻落物上；3）安全可靠，一旦解卡不成功，可安全脱开。
四、现场应用效果及存在问题
液压解卡技术在乐安油田4口水平井进行了应用，成功完成了水平防砂管打捞、下移到水平段的卡阻落物管柱打捞，取得了很好的效果。
C27-P5井生产过程中砂卡停井，该井造斜点512m，最大斜度91.08°，防砂鱼顶所在位置斜度82°，井内共有不锈钢滤砂管200m，上作打捞原井防砂管。捞获原井防砂管后上提卡，井口提负荷500kN无效。后采用提放式可退捞矛+液压增力器配合使用，将井下滤砂管拔断提出，经多次捞，共捞出不锈钢滤砂管150m，剩余50m。再进行剩余防砂管打捞时，因979.87处套管错断。经过反复论证，决定不再继续向下处理，在套损以上部位丢手FXSPY445-148水平井桥塞封隔套损以下层段，再造人工井底。下入充填防砂管柱，经循环充填、注汽、转抽开井，日产最高油量23.8吨。
液压解卡技术现场应用时存在问题：1）液压解卡时，水力锚锚瓦支撑在套管内壁上，提升落鱼的力反作用有套管上，作用力最大可达1000kN以上，由于套管是薄壁件，水力锚锚定在未固井或固井质量差的套管段以及套管接箍、分级箍、管外封隔器等承载力较弱处时，容易使套管发生变形甚至破裂从而造成新的井下事故，甚至造成油井的工程报废；2）液压解卡时，液压增力器拉力很大，极易使落物断裂或鱼顶开裂变形，使打捞复杂化；3）解卡后，起管柱过程，由于液压增力器外径较大，随着打捞管柱的上提，可能导致地层的激动出砂，造成二次卡管柱，影响作业进度。
五、技术改进措施
1、合理选择锚定位置。液压解卡施工时，在选择锚定位置时，应尽可能避开套管的薄弱环节。如无法避开时，应采取增加锚定装置的数量，加大与套管壁的接触面积，并严格控制施工时的打压压力，减小对套管的伤害。
2、鱼头修整。在取出部分卡阻管柱后，采用各种钻头、磨铣鞋、套铣筒等硬性工具对鱼头修整，如进行磨铣换鱼头，套铣清除掉鱼头周围卡阻，探冲使鱼腔清洁，便于进行下步施工。鱼顶修整时，一是为减少对套管下部的磨损、破坏，采用扶正机构磨鞋；二是为防止普通平底磨鞋不能完全平磨鱼头，采用凹底磨鞋，起到收引且平稳的作用；三是选择与油层配伍性好，高粘度修井液，确保足够的携带碎屑能力，防止卡钻。
3、防止地层出砂措施。选择近平衡地层压力的修井液，防止负压出砂；控制起钻速度，防止抽汲力引发地层出砂；起下钻保持井筒液柱压力。
六、认识与体会
1、通过现场应用，液压解卡打捞技术可广泛应用于对水平井卡阻管柱打捞，其效果明显。
2、在水平井打捞卡阻落物时，可采取套铣、倒扣解卡等技术与液压解卡相结合的综合处理措施，提高施工效率。
3、加大液压解卡技术配套打捞工具的研发及井下液压增力器的改进，如提高锚定装置的寿命等，使之更加适合在水平井应用。